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公用事业及环保产业行业研究:源网荷储看消纳,破局依靠市场化(一)

公用事业2023-05-22许隽逸国金证券罗***
公用事业及环保产业行业研究:源网荷储看消纳,破局依靠市场化(一)

展望消纳成本疏导机制完善,结合政策落地顺序及预期空间,推荐火电灵活性改造脱硝设备龙头青达环保、抽水蓄能运营商南网储能、储能温控设备商申菱环境。(完整推荐见文内) 展望价差刺激下需求侧资源建设加速,推荐综合能源及工商业储能运营商南网能源、苏文电能。 利用率&现货价格看,消纳压力显现。(1)利用率视角看:利用率偏低区域主要集中在西北5省。在“源荷分离” 规划下,西北新能源装机高增而本地电量富余,在外送通道约束下消纳问题突出。(2)电价视角看:受限于不可调节性(光伏折价原因)和不可预测性(风电折价原因),现行现货省份新能源普遍折价,华能超半数省份内布局的风/光项目平均上网电价下滑10%以上。 保消纳核心矛盾:增量系统成本的疏导。(1)长期看:伴随新能源成本下降,对其盈利保护逐步解除,放松利用率目标是大趋势。(2)短期看:保消纳仍是当前政策方向,对应系统成本将增加(调节资源建设运行成本+增量输/配电网成本)。本次第三轮电改一方面理顺电网收益正算机制;另一方面正视调节资源容量补偿的存在地位。 源侧消纳:消纳目标倒逼调节性资源建设,预期成本疏导机制落地顺序:抽水蓄能>火电灵活性改造>源侧储能。 火电灵活性改造:政策落地值得期待,或将按调节能力给予火电差异化容量补偿。至25年末,扣减大基地新增火电自带调节能力,仅消纳问题集中的西北地区改造需求达1.9亿千瓦,接近“十四五”总规划的2亿千瓦,对应总投资预计达133.7~307.2亿元。 抽水蓄能:633号文为收益率托底,核价落地、成本已疏导。当前各地拟建项目数量相比前期征求意见稿有所扩大;凭借调节性能优势,未来即使进入市场化交易也无需过度担忧。 源侧储能(大储):仍需强配政策驱动装机,经济性依赖成本端下降。1Q23新型储能投运量同比+1178%,强配政策下源网侧仍为装机主力,中性假设下23年两侧有望合计新增24GWh。当组件降价带来光伏系统成本降至3.8元/W,储能成本降至1400元/KWh,可维持集中式电站首年1500利用小时水平下全投资IRR5.6%。 网侧消纳:“源荷分离”规划决定“大电网”投资需求增加,电改促进输电成本疏导。“十四五”以800万千瓦 线路单条投资200亿元测算,预计老线提效+新增线路+前期阶段线路投资共计5000亿元以上。以单线输电450亿千瓦时/年测算,每少投1条特高压影响12~15GW新能源装机。刚性需求下输电成本增加。 荷侧消纳:不同于源网侧,价格信号刺激需求侧资源建设。加州“鸭子曲线”转为“峡谷曲线”,启示新能源电量存量替代后,现货市场峰谷价差或将进一步拉大。基于市场价格信号,需求侧资源大有可为,近期政策端发力,明确推进需求侧资源参与电力市场常态化运行获利。 工商业储能:浙江、广东、湖南、江苏、安徽等地投资已颇具吸引力。工商业储能利用率远高于源网侧,具备两充两放条件、峰谷价差+补贴电价具备优势的省份,跑马圈地有望加速。叠加储能降本,以浙江为例乐观假设下回本周期最短可缩至4.5年。 虚拟电厂:需求侧资源整合环节,关注制约因素的逐项解除。主体地位明确、价格信号完善、软件技术优化将是虚拟电厂落地的重要前提,当前《电力需求侧/负荷侧管理办法》(征求意见稿)发布,助推行业发展。 调节资源需求不及预期风险;政策制定及落地不及预期风险;调节资源区域性过剩,市场化补偿低于预期风险等。 内容目录 1、消纳压力已现,正视系统成本增加4 1.1利用率&现货价格看,消纳压力显现4 1.2保消纳核心矛盾:增量系统成本的疏导8 2、源侧消纳:消纳目标倒逼调节性资源建设10 2.1灵活性改造:需求确定性高,盼容量补偿落地10 2.2抽水蓄能:核价落地,已处最优发展阶段12 2.3大储:强配政策驱动,依赖成本端下降15 3、网侧消纳:外送需求拉动大电网投资17 4、荷侧消纳:价格信号刺激需求侧资源建设19 4.1工商业储能:部分省份投资已颇具吸引力21 4.2虚拟电厂:需求侧资源整合环节,制约因素有望逐项解除24 5、投资建议26 6、风险提示27 图表目录 图表1:近三年风电利用率相对较低省份逐月利用率情况4 图表2:近三年光伏利用率相对较低省份逐月利用率情况5 图表3:22年各省风电、光伏累计装机占比情况5 图表4:22年各省风电、光伏新增装机占比情况6 图表5:22年各省外送电/外受电情况(亿千瓦时,左轴)及同比情况(右轴)6 图表6:2022年各现货省份分电源结算价格相比基准电价折/溢价情况7 图表7:华能国际分省风电上网电价(元/MWh,左轴)、及同比情况(右轴)7 图表8:华能国际分省光伏上网电价(元/MWh,左轴)、及同比情况(右轴)8 图表9:灵活性改造/抽蓄/电化学储能LCOE介于0.1~1.2元/KWh8 图表10:灵活性调节资源普遍依赖容量/电量两类补偿9 图表11:西北地区大基地省份火电利用小时数较高、电量占比靠前10 图表12:至25年末西北地区灵活性改造合计改造需求2.7亿千瓦(万千瓦)11 图表13:考虑新机组自带调节能力,至25年末西北地区灵活性改造合计改造需求1.9亿千瓦(万千瓦)11 图表14:2亿千瓦改造规模对应204亿元改造市场空间11 图表15:火电容量补偿若落地,将成为灵活性改造强刺激要素11 图表16:火电容量补偿若落地,大概率将按调节能力差异化补偿12 图表17:抽水蓄能发挥作用与火电灵活性改造有别12 图表18:2020~2030年各年度预计装机容量(左轴)及增速(右轴)13 图表19:“十四五”应开工项目中近一半已有进展13 图表20:各省市区新增拟建项目数量13 图表21:各省市区征求意见稿口径项目布局与最新项目布局14 图表22:政策端看抽蓄处于最优发展阶段15 图表23:源网侧为电化学储能装机主力,23年合计有望新增24GWh16 图表24:在运电化学储能运营主体分类(内圈为累计投运、外圈为22年新增投运)16 图表25:22年三侧储能装机分布情况16 图表26:集中式光伏全投资IRR对系统成本、利用小时数的敏感性分析16 图表27:集中式光伏全投资IRR对系统成本、储能成本的敏感性分析(储能作为纯成本项)17 图表28:集中式光伏全投资IRR对系统成本、储能成本的敏感性分析(储能获取电能量补偿)17 图表29:1Q23共投运新型储能6GWh17 图表30:1Q23共招采新型储能23.8GWh17 图表31:推动存量通道满送合计将提升4200万千瓦输电能力18 图表32:“十四五”期间建成及开工“三交十三直”18 图表33:2023-2025年新能源新增电量对应特高压需求至少“十四直”19 图表34:新能源装机量对风、光利用率和火电灵活性改造的敏感性测算19 图表35:加州“鸭子曲线”转为“峡谷曲线”,峰谷价差进一步拉大19 图表36:7省20~22年新能源合计增量贡献率超100%,表明新能源已做存量替代20 图表37:广东、江苏、山东等沿海省份响应需求较大(全年峰值负荷见左轴,同比增速见右轴)20 图表38:未来高峰谷价差刺激需求侧资源参与调整和响应21 图表39:工商业储能峰谷套利模式21 图表40:能源服务企业介入下的工商业储能运营模式21 图表41:用户侧储能利用率较高22 图表42:高峰谷价差区域两充两放经济性优势突出22 图表43:工商业储能装机预测22 图表44:华东/华南省份峰谷价差+放电量补贴总价相对较高23 图表45:二产占比高,决定蒙西日内负荷波动较小23 图表46:三产占比高,决定北京日内负荷波动较大23 图表47:浙江省分时电价设置两个高峰期,同时设有尖峰电价23 图表48:1Q23储能系统中标均价下探至1500元/KWh以下(功率/能量规模见左轴,中标价见右轴)24 图表49:储能降本+高峰谷价差地区IRR具备优势24 图表50:虚拟电厂整合发电资源与负荷的示意图25 图表51:虚拟电厂发展的三个阶段26 图表52:建议关注公司归母净利润及EPS情况27 1.1利用率&现货价格看,消纳压力显现 从新能源利用率视角看:西北外送电省份消纳压力突出。国家电网曾于22年1月发布《新能源消纳运行评估及预警技术规范》,设置了新能源消纳监测预警红/黄/绿色区域,进入红色预警的地区或面临暂停风光电接入的风险,而主要判断指标即为新能源利用率。从21~3M23各省逐月利用率数据来看: 区位上:利用率偏低区域主要集中在西北地区(内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆等省份)。目前,西北地区第一批大型风光基地装机总容量97GW已全部开工建设,其中约50%电量外送消纳。预计通过提升已建输电通道利用效率共计可提升跨区域输电能力4200万千瓦,基本满足了第一批大基地的外送需求;第二批项目(规划“十四五”投产200GW)正在陆续开工,风光项目建设周期一般为6~12个月,原则上2023年并网,其中约75%电量外送消纳;第三批项目审查抓紧推进。随着第二/三批风光项目投运,消纳问题将进一步突出。 时间上:Q2为弃电高峰期。消纳问题最核心影响因素仍是终端用电需求,在迎峰度冬、迎峰度夏两个时间节点上用电需求旺盛可平抑短时供>求的矛盾;此外,2Q22来水偏丰,同为“看天吃饭”的可再生能源类型、具有长期不可预测性,水电超发在一定程度上也影响到了风光消纳。 图表1:近三年风电利用率相对较低省份逐月利用率情况 2021年 2022年 2023年 21全年 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 22全年 1M23 2M23 3M23 蒙东 98% 99% 97% 96% 86% 88% 86% 93% 95% 88% 91% 91% 91% 90% 89% 94% 90% 青海 89% 96% 90% 96% 96% 93% 89% 89% 97% 91% 93% 90% 92% 93% 95% 97% 95% 蒙西 91% 94% 87% 87% 86% 86% 95% 98% 99% 98% 97% 96% 97% 93% 85% 96% 91% 甘肃 96% 99% 93% 94% 92% 82% 93% 94% 96% 96% 97% 98% 100% 94% 97% 97% 95% 吉林 97% 98% 96% 90% 89% 94% 96% 100% 100% 99% 98% 95% 97% 95% 97% 97% 95% 新疆 93% 99% 95% 93% 92% 93% 95% 97% 96% 98% 97% 98% 99% 95% 99% 99% 99% 河北 95% 98% 96% 96% 93% 95% 98% 99% 99% 98% 97% 92% 94% 96% 91% 97% 92% 陕西 98% 94% 96% 92% 94% 96% 96% 96% 97% 99% 98% 96% 96% 96% 97% 99% 98% 全国 97% 98% 97% 96% 95% 95% 97% 98% 99% 98% 98% 97% 98% 97% 96% 99% 97% 湖南 99% 100% 100% 100% 96% 87% 90% 98% 100% 100% 100% 99% 99% 97% 100% 100% 100% 山东 99% 98% 90% 98% 97% 97% 100% 99% 100% 100% 98% 99% 100% 98% 97% 99% 98% 黑龙江 98% 100% 99% 92% 92% 99% 100% 100% 100% 98% 99% 100% 100% 98% 100% 100% 98% 河南 98% 97% 97% 95% 99% 99% 100% 100% 100% 100% 98% 98% 97% 98% 94% 99% 96% 山西 98% 96% 95% 97% 98% 98% 100% 100% 100% 99% 100% 99% 99%